DE1027092B

DE1027092B - Schaufelrad mit Steuergehaeuse fuer den Antrieb von Schiffen

Info

Publication number: DE1027092B
Application number: DEK29238A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Fritz Kastner
Original assignee: H Krantz GmbH and Co
Current assignee: H Krantz GmbH and Co
Priority date: 1956-06-30
Filing date: 1956-06-30
Publication date: 1958-03-27

Description

Schaufelrad mit Steuergehäuse für den Antrieb von Schiffen Für die Steuerung und den Antrieb von Schiffen werden Steuerruder in Verbindung mit Propellern oder Schaufelrädern mit verstellbaren Schaufeln und annähernd waagerechter Antriebswelle verwendet, oder der Antrieb und die Steuerung erfolgen durch einen um eine senkrechte Welle rotierenden Schaufelkranz mit sich bei dessen Umlauf selbst um 180° drehenden Schaufeln.
Es ist auch bekannt, zwei oder mehr um lotrechte Wellen drehbare Schiffsräder mit radialen Schaufeln für den Antrieb von Schiffen zu verwenden, deren Einzelwirbel entgegengesetzten Drehsinn haben, wobei ein Wirbel des Doppelwirbelsystems durch die Schiffswand ersetzt sein kann und die Steuerung durch Änderung der Drehzahl oder des Drehsinns der Schaufelräder vorgenommen wird.
Man hat ferner für den Antrieb von Schiffen zwei gegenläufige, um lotrechte Wellen rotierende, zu beiden Seiten des Schiffskieles angeordnete Schaufelräder mit je drei radialen Schaufeln vorgesehen, welche zu zwei Drittel eingekapselt sind. In dem offenen Drittel der Verkleidung der beiden nebeneinanderliegenden Schaufelräder wirken die Schaufeln auf das freie Wasser.
Bei den genannten Schiffsantrieben und -steuerungen muß für die Vor- und Rückswärtsfahrt und die Änderung der Fahrgeschwindigkeit sowie für die Steuerung der Antrieb des Propellers oder der Schaufeln entsprechend geregelt werden.
Ein solches Erfordernis entfällt bei einem weiterhin bekannten Schiffsantrieb und -steuerung mit am Kiel und an den Seiten des Schiffsrumpfes angeordneten in stets gleichem Drehsinn umlaufenden Schaufelrädern mit einer Mehrzahl gerader Schaufeln, von denen je zwei gegenüberliegende miteinander verbundene, mit den Seitenflächen in radialen Führungsschlitzen einer Antriebswalze und mit einer Längskante anliegend an der exzentrischen Innenwand eines axial zur Walze drehbaren Gehäuses gleiten. Durch Drehen des mit gegenüberliegenden Ein- und Austrittsöffnungen versehenen Gehäuses wird die Lage der Ein- und Auslaßöffnung gegenüber dem Schiffsrumpf verstellt, so daß bei gleichbleibender Drehrichtung der Schiffsräder die Fahrtrichtung, die Fahrgeschwindigkeit sowie der Kurs des Schiffes verändert wird.
Bei dieser Ausführung der Schiffsräder unterliegen die einzelnen Schaufeln bei Gleiten der Längsseite der Schaufeln an der Innenwand des Gehäuses und in den Führungsschlitzen der Antriebswalze einer Reibung und Abnutzung. Der Umfang des Gehäuses des Schaufelrades muß verhältnismäßig groß ausgeführt werden, weil der Ringspalt zwischen dem Gehäusemantel und der Walze nur auf einer Seite durchflossen wird. Das Gehäuse bietet daher einen großen Strömungswiderstand.
Für Belüftungszwecke sind Querstromventilatoren mit Trommelläufer mit vorwärts gekrümmten Schaufeln bekannt, die Luft über einen größeren Umfang senkrecht zur Drehachse des Trommelläufers ansaugen, durch den mit einer einseitig zwischen Achse und Schaufel eingesetzten Führungskörper ausgestatteten Trommelläufer fördern und beschleunigt über einen kleineren Umfang des Trommelläufers senkrecht zu seiner Achse ausblasen.
Die Erfindung erzielt mit einer besonderen Ausgestaltung der für Belüftungszwecke bekannten Querstromtrommelläufer eine äußerst einfache Antriebs-und Steuervorrichtung für Schiffe. Erfindungsgemäß ist dazu bei einem beiderseits des Heckes oder Buges angeordneten, mit konstanter Drehzahl in gleichbleibendem Drehsinn umlaufenden Schaufelrad, bei dem Menge und Richtung des durchströmenden Wassers durch ein das Schaufelrad axial umgehendes Steuergehäuse geregelt werden, das Schaufelrad als an sich bekannter, senkrecht zur Welle durchströmter Querstromtrommelläufer ausgebildet, bei dem die den Läufer teilweise umschließenden Mantelteile und der im Innern des Läufers angeordnete Führungskörper zur Steuerung des Wasserstromes einstellbar sind.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel für den Antrieb und die Steuerung von Schiffen nach der Erfindung in Fig. 1 im Aufriß und in Fig. 2 im Grundriß dargestellt.
Zu beiden Seiten des Heckes 2 eines Schiffes ist je ein mit konstanter Drehzahl angetriebenes Schaufelrad 1 eines an sich bekannten Querstrorntrommelläufers mit senkrecht stehender Welle angeordnet. Dieser besteht aus den an Seitenwänden 3 befestigten, nach vorn stark gebogenen Schaufeln 4, die auf einem Teil des Umfanges von der Schiffswand 5 abgedeckt sind, während ein anderer Teil des Schaufelkranzes 4 von einem mit einem bekannten Führungskörper 7 zur Strömungslenkung im Trommelinnern gemeinsam verstellbaren Gehäusemantelteil 6 abgedeckt ist. Der verstellbare Mantelteil 6 und der Führungskörper 7 sitzen an Schwenkarmen 8 und sind durch nicht dargestellte übliche Vorrichtungen für Steuerräder um die Achse des Querstromlaufrades 1 in die zum Geschwindigkeits- und Kurswechsel jeweils erforderlichen Lagen drehbar.
Für Vorwärtsfahrt werden die beweglichen Mantelteile 6 mit den Führungskörpern 7 gemeinsam derart eingestellt, daß in Fahrtrichtung der Zutritt des Wassers in das Schaufelrad 4 auf einem größeren Umfang freigegeben wird als der Austritt aus dem Schaufelrad. Durch Änderung dieses Verhältnisses wird die Fahrgeschwindigkeit geregelt. Durch weitere Verstellung des Mantelteiles 6 samt Führungskörper 7 wird über die Mittellage mit Fahrtstillstand auf Rückwärtsfahrt geschaltet.
Die Steuerung, d. h. Änderung der Fahrtrichtung, wird zweckmäßig durch Einstellen der Mantelfläche 6 mit Führungskörper 7 des einen Querstromschaufelrades 1 auf Vorwärtsfahrt und des anderen auf Rückwärtsfahrt vorgenommen.
Die Trommelläufer werden mit stets gleicher Drehzahl angetrieben, und die gesamte Regelung des Antriebes und der Steuerung erfolgt durch die entsprechende Einstellung der Mantelteile des Gehäuses und der zur Strömungslenkung im Trommelinnern vorgesehenen Führungskörpern, wodurch sich der Querstromtrommelläufer bezüglich der in der Zeiteinheit durchströmenden Wassermenge und ihrer Strömungsrichtung beliebig regeln läßt.
Ouerstromtrommelläufer nach der Erfindung können gleichzeitig sowohl am Heck wie am Bug des Schiffes vorgesehen sein oder auch an anderer Stelle, etwa in Längsmitte des Schiffes, wie bei Raddampfern mit waagerecht liegender Welle, angeordnet werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Mit konstanter Drehzahl in gleichbleibendem Drehsinn umlaufendes Schaufelrad für den Antrieb von Schiffen, bei dem Menge und Richtung des durchströmenden Wassers durch ein das Schaufelrad axial umgebendes Steuergehäuse geregelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaufelrad als an sich bekannter, senkrecht zur Welle durchströmter Querstromtrommelläufer (1) ausgebildet ist, bei dem die den Läufer teilweise umschließenden Mantelteile (6) und der im Innern des Läufers angeordnete Führungskörper (7) zur Steuerung des Wasserstromes einstellbar sind.
2. Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Mantelteil des Querstromtrommelläufers (1) durch die Schiffswand (5) gebildet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 68 469, 227 702, 864 520 französische Patentschrift Nr. 352 392; US A.-Patentschrift Nr. 2 085 370.